Qu’est-ce que l’usinage CNC : principes de fonctionnement et caractéristiques et processus et applications
Qu’est-ce que l’usinage CNC : principes de fonctionnement et caractéristiques et processus et applications
13 octobre 2023
Qu’est-ce que l’usinage CNC ? L’usinage CNC, abréviation d’usinage à commande numérique par ordinateur, est un processus de fabrication qui consiste à enlever de la matière d’une ébauche ou d’une pièce à l’aide d’une commande par ordinateur et de machines-outils. Il pouvoir améliorer considérablement la précision d’usinage, englobant à la fois la qualité d’usinage et traitementHeure contrôle et s’assurer que le Continuité de la qualité d’usinage, maintenant ainsi la qualité des pièces usinées.Ces deux points principaux se traduisent par la production de pièces sur mesure adaptées à des exigences spécifiques.
Caractéristiques de l’usinage CNC : 1. Automatisation élevée et efficacité de production exceptionnelle. À l’exception du serrage des pièces, tous les processus d’usinage peuvent être réalisés par des machines-outils CNC. Lorsqu’il est combiné à des méthodes de chargement et de déchargement automatisées, il fait partie intégrante des usines de contrôle sans personnel.
L’usinage CNC réduit la main-d’œuvre, améliore les conditions de travail et élimine des processus tels que le marquage, le serrage et le positionnement multiples, ainsi que les inspections, améliorant ainsi efficacement l’efficacité de la production.
2. Adaptabilité à différents objets d’usinage CNC. Lors du passage à un nouvel objet d’usinage, seul l’outil doit être remplacé, La méthode de serrage de la pièce doit être abordéeet le pProgrammation doitêtre retravaillée, sans autres ajustements complexes, raccourcissant ainsi le cycle de préparation de la production.
3. Haute précision et qualité stable. L’usinage CNC permet d’atteindre une précision dimensionnelle allant de 0,005 à 0,01 mm, quelle que soit la complexité des pièces. Comme la plupart des opérations sont automatisées, cela améliore la cohérence dimensionnelle des pièces de lot. L’usinage CNC de précision intègre également des dispositifs de détection de position sur des machines-outils contrôlées avec précision, ce qui améliore encore la précision.
En raison de sa supériorité écrasante,Différents procédés d’usinage ont vu le jour pour répondre aux demandes du marché. Lors du choix d’un processus d’usinage, divers facteurs doivent être pris en compte, notamment la forme de surface de la pièce, la précision dimensionnelle, la précision de position, la rugosité de surface, etc.
Le choix du processus d’usinage le plus approprié peut garantir la qualité et l’efficacité de la pièce avec un investissement minimal, et maximiser les avantages générés.
Différents procédés d’usinage CNC et leurs applications : En sélectionnant les méthodes d’usinage appropriées en fonction des exigences du matériau et de la pièce, nous pouvons trouver la manière la plus appropriée d’usiner les composants. Comprendre les méthodes d’usinage courantes et leur portée applicable peut nous aider à obtenir des résultats optimaux.
Processus de tournage : Le tournage est un processus d’usinage effectué sur un tour pour façonner la pièce. Il s’agit d’utiliser des outils de coupe pour enlever de la matière et créer des surfaces de rotation. Le tournage peut également être utilisé pour produire des surfaces filetées, des faces d’extrémité et des arbres excentriques.
La précision de tournage varie généralement de IT11 à IT6, avec une rugosité de surface allant de 12,5 à 0,8 μm. Dans les opérations de finition, la précision peut atteindre IT6 à IT5, avec une rugosité aussi faible que 0,4 à 0,1 μm. Le tournage offre une productivité élevée, des processus de coupe stables et un outillage relativement simple.
Processus de broyage : Le fraisage est une méthode d’usinage qui utilise des outils de coupe rotatifs à plusieurs bords (fraises) sur une fraiseuse pour traiter les pièces. Le mouvement de coupe principal est la rotation de l’outil. Selon la direction de la vitesse du mouvement principal pendant le fraisage, qui peut être identique ou opposée à la direction d’avance de la pièce, le fraisage peut être divisé en fraisage ascendant et fraisage conventionnel.
(1) Fraisage grimpant La composante horizontale de la force de fraisage est dans le même sens que le sens d’avance de la pièce. Il y a généralement un espace entre la vis d’alimentation de la table de travail et l’écrou fixe, de sorte que la force de coupe peut facilement faire avancer la pièce et la table de travail ensemble, ce qui entraîne une augmentation soudaine de la vitesse d’avance, entraînant des vibrations.
(2) Fraisage conventionnel Le fraisage conventionnel permet d’éviter le phénomène de broutage qui se produit lors du fraisage en montée. Lors du fraisage conventionnel, la profondeur de coupe augmente progressivement à partir de zéro, de sorte que l’arête de coupe passe par une étape de glissement et de compression sur la surface trempée de la pièce, ce qui accélère l’usure de l’outil.
Applications : fraisage de surfaces planes, étapes de fraisage, rainures de fraisage, fraisage de surfaces profilées, fraisage de rainures en spirale, engrenages de fraisage, coupe.
Processus de rabotage : Le rabotage fait généralement référence à la méthode d’usinage sur une raboteuse qui utilise l’outil de rabotage pour effectuer un mouvement linéaire alternatif par rapport à la pièce afin d’enlever l’excès de matière.
La précision du rabotage peut généralement atteindre IT8-IT7, avec une rugosité de surface de Ra6,3-1,6μm. La planéité de rabotage de précision peut atteindre 0,02/1000, avec une rugosité de surface de 0,8 à 0,4 μm. Il présente des avantages dans l’usinage de grandes pièces moulées.
Applications : rabotage de surfaces planes, rabotage de surfaces verticales, rabotage de surfaces de marche, rabotage de rainures à angle droit, rabotage de surfaces inclinées, rabotage de rainures en queue d’aronde, rabotage de rainures en T, rabotage de rainures en V, rabotage de surfaces courbes, rabotage de rainures de clavette dans des trous, rabotage de crémaillères, rabotage de surfaces composées.
Processus de broyage : Le meulage est une méthode de coupe de la surface d’une pièce à l’aide d’une meule artificielle de haute dureté (meule) comme outil sur une rectifieuse. Le mouvement principal est la rotation de la meule.
La précision de meulage peut atteindre IT6-IT4, avec une rugosité de surface de Ra jusqu’à 1,25-0,01 μm, voire 0,1-0,008 μm. Une autre caractéristique du meulage est qu’il peut traiter des matériaux métalliques trempés, ce qui le rend adapté à l’usinage de précision et souvent utilisé comme processus d’usinage final. En fonction de la fonction, le meulage peut également être divisé en meulage cylindrique externe, meulage de trous internes et meulage de surface.
Applications : rectification cylindrique externe, rectification cylindrique intérieure, rectification de surface, rectification de forme, rectification de filetage, rectification d’engrenages.
Processus de forage : Le processus d’usinage de divers trous internes sur une perceuse s’appelle le perçage. C’est la méthode la plus couramment utilisée pour l’usinage de trous. L’usinage de perçage a une précision inférieure, généralement IT12 ~ IT11, et la rugosité de surface est généralement Ra5.0 ~ 6.3um. Après le perçage, l’usinage de semi-précision et l’usinage de précision sont souvent effectués à l’aide de l’agrandissement et de l’alésage des trous. L’usinage par alésage a une précision de IT9 à IT6 et une rugosité de surface de Ra1,6 à 0,4 μm.
Application : perçage, agrandissement de trous, alésage, taraudage, fraisage, grattage à plat
Processus d’alésage : L’usinage par alésage est une méthode permettant d’agrandir le diamètre et d’améliorer la qualité des trous existants à l’aide d’une aléseuse, avec la rotation de l’outil d’alésage comme mouvement principal.
L’usinage par alésage a une précision plus élevée, généralement IT9 à IT7, et une rugosité de surface de Ra6,3 à 0,8 mm, mais l’efficacité de production de l’usinage par alésage est faible.
Application : usinage de trous de haute précision, usinage de précision de plusieurs trous
L’usinage CNC peut être utilisé sur divers matériaux, notamment les métaux, les plastiques, le bois, le verre, la mousse et les composites. Il est largement utilisé dans toutes les industries, l’aérospatiale étant un secteur notable qui utilise l’usinage CNC pour des opérations à grande échelle et la fabrication précise de pièces.
Principales industries d’application : Les composants fabriqués par usinage CNC ont une haute précision, ils sont donc principalement utilisés dans les industries suivantes :
Aérospatial: L’aérospatiale nécessite des composants d’une précision et d’une répétabilité élevées, notamment des aubes de turbine dans les moteurs, de l’outillage pour la fabrication d’autres composants et même des chambres de combustion utilisées dans les moteurs de fusée.
Fabrication d’automobiles et de machines L’industrie automobile nécessite la fabrication de moules de haute précision pour le moulage de pièces (comme les supports de moteur) ou l’usinage de composants à haute tolérance (comme les pistons). Les machines à portique peuvent couler des modules en argile pour une utilisation dans la phase de conception des automobiles.
Industrie de la défense : L’industrie de la défense utilise des composants de haute précision avec des exigences de tolérance strictes, notamment des composants de missiles et des canons de canon. Toutes les pièces d’usinage dans l’industrie de la défense peuvent bénéficier de la précision et de la rapidité des machines CNC.
Médical: Les dispositifs d’implants médicaux sont généralement conçus pour s’adapter à la forme des organes humains et doivent être fabriqués à partir d’alliages avancés. Étant donné qu’aucune machine manuelle ne peut générer de telles formes, les machines CNC sont essentielles.
Énergie: L’industrie de l’énergie couvre tous les domaines de l’ingénierie, des turbines à vapeur aux technologies de pointe telles que la fusion nucléaire. Les turbines à vapeur nécessitent des pales de turbine de haute précision pour maintenir l’équilibre, et la forme des cavités de suppression du plasma dans la fusion nucléaire est très complexe et nécessite une fabrication de matériaux avancés avec le soutien de machines CNC.
Ce qui précède concerne l’usinage cnc, j’espère vous aider. Si vous souhaitez en savoir plus sur la cnc, n’hésitez pas à nous contacter [email protected].
